Evaluación Energética y Económica de calefacción de Hogares por Bomba de Calor en Bariloche, Montevideo y Santiago

Abstract

El cambio climático obliga a mejorar la eficiencia del consumo de energía. En este trabajo se desarrolla una metodología de evaluación energética y económica de las ventajas de sustituir sistemas de calefacción tradicionales de gas natural, GLP, o electricidad, por una moderna bomba de calor (inverter). Al ser su eficiencia función de la diferencia de temperaturas entre el ambiente exterior y el interior, la eficiencia varía según la ubicación de la ciudad. De esta manera, se estudia su rendimiento en Bariloche, Santiago de Chile y Montevideo (temperatura media anual de 8,3; 14,6 y 16,3 °C, respectivamente), empleando los siguientes sistemas: 1) aire-aire, instalando varios equipos Split; y 2) aire-agua, instalando una bomba de calor que brinde calefacción por radiadores de agua. Esta metodología permite dimensionar estos sistemas y calcular el ahorro anual, ejemplificándose para una vivienda social de 50 m2. En todos los casos estudiados se alcanzaron reducciones de los consumos y ahorros de moderados a notables (y períodos de repago de la inversión menores a dos años), excepto contra el gas natural en Bariloche y Montevideo. Se discute también cómo su inversión moderada puede constituir una primera solución asequible, frente a la costosa rehabilitación térmica, a fin de obtener viviendas más sustentables.

Climate change forces to improve the efficiency of energy consumption. This work develops a methodology for energy and economic assessment related to replacing a standard household heating system fueled by natural gas, LPG, or conventional electric heaters, with a modern heat pump (inverter). As its efficiency is related to the temperature difference between the outdoor and indoor environments, the efficiency varies depending on the location of the city. Thus, the performance is studied in Bariloche, Santiago de Chile, and Montevideo (Average annual temperature of 8.3, 14.6 and 16.3 °C, respectively), using the following systems: 1) air-air, installing several Split devices; and 2) air-water, installing a heat pump that provides heating by water radiators. This methodology allows sizing these systems and calculating annual savings, exemplified for a 50 m2 social housing. In all the cases studied, moderate to notable reductions in consumption and savings were achieved (and investment payback periods of less than two years), except for natural gas in Bariloche and Montevideo. It is also discussed how their moderated investment can be an affordable first solution, as opposed to the expensive thermal rehabilitation, for obtaining more sustainable housing.

A mudança climática nos obriga a melhorar a eficiência do consumo de energia. Neste trabalho é desenvolvida uma metodologia de avaliação energética e económica das vantagens da substituição dos sistemas tradicionais de aquecimento a gás natural, GPL ou electricidade, por uma moderna bomba de calor (inverter). Como sua eficiencia é função da diferença de temperaturas entre os ambientes externos e internos, uma eficiência varía de acordo com uma localização da cidade. Desta forma, seu desempenho é estudado em Bariloche, Santiago do Chile e Montevidéu (temperatura média anual de 8,3, 14,6 e 16,3 ° C, respectivamente), utilizando os seguintes sistemas: 1) ar-ar, instalando várias equipes Split; e 2) ar-água, instalação de bomba de calor que fornece aquecimento por radiadores de água. Essa metodologia permite dimensionar esses sistemas e calcular una economía anual, exemplificada para um quarto social de 50 m2 . Em todos os casos estudados, as reduções e economias de consumo foram de moderadas a notáveis (e prazos de reembolso de investimentos inferiores a dois anos), exceto para o gás natural em Bariloche e Montevidéu. Também é discutido como seu investimento moderado pode constituir uma primeira solução acessível, em comparação com uma reabilitação térmica cara, un fim de obter uma habitação mais sustentável.